Вспышка сверхновой

По официальной космологической теории, Солнце рвануть не должно. Ни сейчас, ни в будущем. Однако на одном Солнце свет клином не сошелся. В нашей Галактике еще есть чему взрываться. И если взрыв произойдет не очень далеко, то для Земли он будет иметь весьма существенные последствия. Например, взорвется расположенная от нас на расстоянии 4,4 светового года альфа Центавра, и… На несколько недель ее яркость, видимая с Земли, увеличится настолько, что она составит примерно 1/6 яркости Солнца. «Пылать» в Южном полушарии она будет и днем и ночью. Ледовая шапка Антарктиды получит мощнейший тепловой удар. Таяние южных ледников приведет к резкому поднятию уровня океана, а резкий перепад температур — к образованию многочисленных торнадо. В результате прибрежные города будут просто смыты с лица планеты. Но это произойдет лишь спустя несколько суток после того, как на небе появится второе солнце. А вот радиационный удар жители Южного полушария испытают сразу. Излучение такой мощности, какую нам даст альфа Центавра, магнитное поле Земли остановить не сможет. Радиация, достигнув поверхности, если и не убьет, то основательно попортит все живущее на ней. Количество мутаций вырастет в сотни и тысячи раз, рождение здорового ребенка станет таким же чудом, каким сейчас является рождение сиамских близнецов.

Но и это еще не все. Спустя примерно три десятилетия после того, как альфа Центавра погаснет, до Солнечной системы доберется выброшенное ею облако пыли и газа. Это облако будет настолько плотным, что Солнце в нашем небе поблекнет, яркость его упадет вдвое и на планете наступит новый ледниковый период.

К счастью, альфа Центавра недотягивает до сверхновой. По массе она примерно равна Солнцу. Более реальный кандидат на эту роль — удаленный от нас на 8 световых лет Сириус, который в два раза тяжелее нашего светила. Но и о нем беспокоиться особо не приходится. Последствия от его взрыва будут гораздо мягче — обойдется без особо ощутимого теплового удара и пылевой атаки. Да и радиационный удар мы, скорее всего, выдержим.

В 160 световых годах от Земли, в созвездии Пегаса, находится ближайший к нам красный гигант по имени Шеат, его диаметр примерно в 110 раз больше солнечного. Век таких звезд недолог и составляет всего несколько сотен миллионов лет (для сравнения напомним, что динозавры вымерли 60 миллионов лет назад, а до этого они царили на планете почти 200 миллионов лет). Но и Шеат почти игрушка, если сравнить эту звезду с обитающим в созвездии Кита на расстоянии 230 световых лет от Земли красным гигантом Мирой. Этот объект по размерам превышает нашу желтую звездочку в 420 раз. Если бы Мира расположилась в центре нашей системы, то Юпитер ходил бы в непосредственной близости от нее. И эта звезда может взорваться в любой момент.

Если мы посмотрим еще дальше, то найдем и более массивные звезды. На расстоянии примерно 500 световых лет таких три: Рас Альгете из созвездия Геркулеса перекрывает диаметр Солнца в 500 раз, Антарес из Скорпиона — в 640 раз, а Бетельгейзе в Орионе — в 750 раз. Диаметр последней приближается к диаметру орбиты Сатурна, то есть этот шар по размерам чуть меньше, чем вся Солнечная система. А он готов взорваться в любую минуту.

Канадские ученые Дейл Рассел и Тэкер Уоллес объясняют вымирание динозавров резким повышением радиации при взрыве близко к Земле сверхновой звезды. По их словам, взрыв вызвал резкое похолодание, а ультрафиолетовая и рентгеновская радиации в течение всего нескольких дней могли увеличиться в сотни раз. Взрыв Бетельгейзе повлечет за собой гораздо большие последствия. На нашем небе она на несколько месяцев превратится во вторую луну, причем полную и светящую днем и ночью. Одно утешение: пыль от Бетельгейзе до Земли будет добираться до нас не одну тысячу лет. Если человечество сможет пережить саму вспышку, то к поступлению космического мусора оно успеет подготовиться. А взрыв должен произойти буквально со дня на день. Бетельгейзе, в отличие от многих других известных нам красных гигантов, уже сейчас ведет себя крайне неспокойно. Она постоянно пульсирует, то сжимаясь до размеров Рос Альгете, то вновь расширяясь до прежней величины. Когда в конце прошлого века астрономы засняли гиганта в инфракрасном диапазоне, на снимке обнаружилось: звезду окружает оболочка газа, в 400 раз превышающая размеры Солнечной системы. Это может свидетельствовать о том, что превращение сверхгиганта в сверхновую уже началось. И коллапса нужно ждать в ближайшие годы. Есть версия, что Бетельгейзе уже взорвалась несколько столетий назад. Сейчас ударная волна сверхжесткого излучения от нее летит к нам, а лету ей — почти 600 лет.

Мнение эксперта

Николай Николаевич Чугай — доктор физико-математических наук, заведующий отделом нестационарных звезд и звездной спектроскопии Института астрономии РАН.

Утверждение о том, что вспышка сверхновой убила динозавров, вообще говоря, неверно. Оно крайне гипотетично-спекулятивное и не основано практически ни на чем. Если рассматривать звезды, которые могут стать сверхновыми… Когда они живут миллиарды, а то и все 10 миллиардов лет, как в случае сверхновых 1А, то говорить «со дня на день» бессмысленно. Потому что мы не можем измерять возраст звезд с точностью в день, в месяц, в год и даже в век. Мы можем говорить, например, о 10-процентной точности. Но для звезды, которая живет, допустим, 100 миллионов лет, 10 процентов — это 10 миллионов лет. То есть, изучив такую звезду и установив, что она находится в конце своего жизненного цикла, мы можем сказать, что она наверняка взорвется в течение ближайших 10 миллионов лет. Но про «завтра — послезавтра» — никак нельзя. Можно говорить, что взорвется когда-нибудь в конце своей жизни.

Есть звезда Эта Карина, которая переживает стадию интенсивной потери вещества, вот она находится где-то близко к своей смерти. Есть Бетельгейзе, яркая звезда в созвездии Ориона. Да. Ее масса, очень грубо, оценивается от 12 до 20 масс Солнца. Ей тоже, судя по всему, жить недолго. Она уже девять десятых своей жизни прожила. Но мы не знаем точно, 10 процентов ей осталось, или лишь процент, или одна десятая процента. Спрашивают: когда Бетельгейзе взорвется, как это на нас отразится? Думаю, никак. Фотоны, которые она излучит, создадут в жестком диапазоне незначительный поток, который не превышает поток жестких фотонов от Солнца. В этом смысле никаких последствий не будет. Другое дело, если оболочка ее расширилась бы так, чтобы достигла Земли. То есть на 130 парсек[3]. Но это вряд ли произойдет, потому что оболочки сверхновых, когда они расширяются, теряют свою идентичность уже примерно на 50 парсеках. В лучшем случае — на 100 парсеках. Дальше они пропадают. Если бы она прошла через Землю, то создала бы слабое превышение фона космических лучей. Потому что в этой оболочке ускоряются космические частицы. И они создают дополнительный вклад в тот фон космической радиации, который существует у нас в Галактике и который мы называем космическими лучами. Это быстрые протоны, ядра гелия, железа и т. д. — всех тяжелых элементов. Но они постоянно бомбардируют Землю, они регистрируются, ливни от них регистрируются. Это то, что порождено сверхновыми, такой фон. Миру точно опасаться нечего, а скорее — мю Цефея, Эракис, «гранатовую звезду Гершеля». Она такого же класса, как и Бетельгейзе, даже еще помассивнее. Ее радиус почти в 12 раз превышает радиус орбиты Земли. Она тоже свое уже доживает. Но таких звезд, красных сверхгигантов, много. Просто красные гиганты, которые порождаются звездами с массой, близкой к солнечной, не опасны, с точки зрения сверхновых. Они сжимаются до белого карлика, который не вспыхивает. Только в исключительных случаях, если он в двойной системе окажется, тогда может произойти вспышка. Но этих сверхновых примерно в пять раз меньше, чем всех остальных. А вот красные сверхгиганты (это массивные звезды, 10 масс Солнца и выше) вспыхивают, как сверхновые 2-го типа. Это сверхновые, связанные с гравитационным коллапсом. Так обстоят дела с красными сверхгигантами, которые взрываются; глядя на какой-то из них, надо отличать его от простого гиганта, который не взрывается.

С нашим Солнцем — другая история. Оно в ближайшем будущем (это ближайшие сотни миллионов лет) сначала станет гигантом, потом почти сверхгигантом. Вот когда оно станет просто гигантом, уже тогда нам будет жарко, потому что светимость возрастает. Температура звезды упадет, но светимость будет настолько огромной (поскольку радиус большой), что на Земле просто все выгорит.

Одну из сверхновых недавно можно было наблюдать даже невооруженным глазом — в Большом Магеллановом облаке. В максимуме она имела звездную величину примерно +3,5 — +3,7[4]. Собственно, ее так и открыли. А вообще взрывы сверхновых многие видели, например Тихо Браге, Кеплер. Чем дальше в историю, тем больше спекуляций. А здесь свидетельства весьма отчетливые, с оценками блеска, даже кривые блеска построили по этим описаниям, вполне приемлемые. Там, где они это видели, — очень красивые остатки катастрофы. Не просто туманность теперь, если речь идет о сверхновой Тихо Браге 1572 года, а совершенно великолепная туманность, которая видна в рентгене, в радио, в оптике, во всех диапазонах. «Чандра»[5] (у него оптика отличная, с разрешением около секунды) очень красиво ее заснял. Видна такая структура, которую предсказали гидродинамики, когда разлетающаяся оболочка тормозится о внешний газ и возникают две ударные волны: одна бежит наружу, а другая — волна торможения — внутрь. Контактная поверхность, отделяющая вещество сверхновой от межзвездного, — неустойчивая, из-за того что она тормозится, и тормозится именно о легкий газ. Внешняя ударная волна нагревает газ, проходящий сквозь нее, и образуется подушка, на которой лежит тормозящаяся оболочка сверхновой.

Примечания:

3

1 парсек — это (говоря грубо) расстояние, с которого Земля и Солнце видны под углом 1 секунда друг к другу (1/3600 градуса). Луч света пробегает 1 парсек за три с лишним года.

4

Звездная величина — это мера блеска небесного светила, объекта. Как ее вычисляют, объяснить довольно сложно: световой поток, столько-то квантов в зеленом спектре, по логарифмической шкале… Звездная величина Солнца -26,7; Луны в полнолуние -12,7; МКС (максимум) -2; Сириуса -1,46; Бетельгейзе +0,5; галактики Андромеда +3,4; самых слабых из наблюдаемых невооруженным глазом звезд +6 — +7.

5

Рентгеновский космический телескоп.